JP2014207620A - Drive circuit for switching element to be driven - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a drive circuit for a switching element to be driven that suitably avoids a reduction in the reliability of a switching element S¥#.SOLUTION: A drive unit DU includes a bypass path Lβ connecting a gate of a switching element S¥# and an output side of an insulated power supply. A diode 56, which has an anode connected to the gate side and a cathode connected to the output side of the insulated power supply, is provided on the bypass path Lβ. Further, the drive unit DU includes first and second capacitors 54a and 54b each having one end connected to the bypass path Lβ and the other end connected to an emitter of the switching element S¥#.

Description

本発明は、駆動対象スイッチング素子の駆動回路に関する。   The present invention relates to a drive circuit for a drive target switching element.

この種の駆動回路としては、直流電源に並列接続された高電位側スイッチング素子及び低電位側スイッチング素子(例えばIGBT)の直列接続体を備える電力変換回路(例えば3相インバータ)に適用されるものが知られている。ここで、高電位側スイッチング及び低電位側スイッチング素子のうち一方がショート故障する状況下、他方がオン状態に切り替えられる上下アーム短絡が生じる場合、これらスイッチング素子に過電流(短絡電流)が流れることとなる。   This type of drive circuit is applied to a power conversion circuit (for example, a three-phase inverter) including a series connection body of a high potential side switching element and a low potential side switching element (for example, IGBT) connected in parallel to a DC power source. It has been known. Here, when one of the high-potential side switching element and the low-potential side switching element is short-circuited and the upper and lower arms are short-circuited so that the other is switched on, an overcurrent (short-circuit current) flows through these switching elements. It becomes.

ここで、スイッチング素子に流れる過電流を抑制すべく、例えば下記特許文献1に見られるように、スイッチング素子の過電流保護回路を備える駆動回路が知られている。詳しくは、この駆動回路は、スイッチング素子のゲート及びエミッタ間に接続されたバイポーラトランジスタ及びツェナーダイオードの直列接続体を備えている。こうした構成によれば、スイッチング素子に過電流が流れる場合においてバイポーラトランジスタがオン状態に切り替えられる。これにより、ゲート電圧を低下させ、スイッチング素子に流れる過電流の抑制を図っている。   Here, in order to suppress the overcurrent flowing through the switching element, for example, a drive circuit including an overcurrent protection circuit for the switching element is known as seen in Patent Document 1 below. Specifically, this drive circuit includes a serial connection body of a bipolar transistor and a Zener diode connected between the gate and emitter of the switching element. According to such a configuration, the bipolar transistor is switched to the on state when an overcurrent flows through the switching element. As a result, the gate voltage is reduced to suppress overcurrent flowing through the switching element.

特開平5−218836号公報JP-A-5-218836

ところで、本発明者らは、高電位側スイッチング素子及び低電位側スイッチング素子のうち一方がフルオン状態とされる状況下において、他方がショート故障する上下アーム短絡が生じると、これらスイッチング素子に流れる過電流を抑制できず、これらスイッチング素子の信頼性が低下する事態に直面した。詳しくは、例えば、低電位側スイッチング素子がオン状態とされる状況下において高電位側スイッチング素子がショート故障すると、短絡電流の流通によって低電位側スイッチング素子のコレクタ及びエミッタ間電圧が上昇する。その結果、低電位側スイッチング素子の帰還容量を介して低電位側スイッチング素子のコレクタからゲートへと電流が流れ込み、ゲート電圧が上昇する現象が生じる。この現象が生じると、過電流が更に増大し、高電位側スイッチング素子及び低電位側スイッチング素子の信頼性が低下する。   By the way, in the situation where one of the high-potential side switching element and the low-potential side switching element is in a full-on state, the present inventors have found that when the other arm is short-circuited, an upper and lower arm short circuit occurs, We faced a situation where the current could not be suppressed and the reliability of these switching elements decreased. Specifically, for example, when the high potential side switching element is short-circuited under the condition that the low potential side switching element is turned on, the collector-emitter voltage of the low potential side switching element increases due to the flow of the short circuit current. As a result, a current flows from the collector of the low potential side switching element to the gate via the feedback capacitance of the low potential side switching element, and a phenomenon occurs in which the gate voltage rises. When this phenomenon occurs, the overcurrent further increases, and the reliability of the high potential side switching element and the low potential side switching element decreases.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、駆動対象スイッチング素子の信頼性の低下を好適に回避することのできる駆動対象スイッチング素子の駆動回路を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a drive circuit for a drive target switching element that can suitably avoid a decrease in reliability of the drive target switching element. is there.

上記課題を解決すべく、請求項1記載の発明は、駆動対象スイッチング素子(S¥#)の開閉制御端子及び駆動用電源(TW,20,22,24,25)を接続し、該開閉制御端子に電荷を充電するための充電経路(Lα)と、前記開閉制御端子及び前記駆動用電源を接続するバイパス経路(Lβ;Lγ)と、前記バイパス経路に一端が接続されてかつ他端が前記駆動用電源の出力電位とは異なる基準電位を有する部位に接続され、電荷を蓄積可能な蓄電手段(54a,54b)と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 connects the open / close control terminal of the drive target switching element (S ¥ #) and the drive power supply (TW, 20, 22, 24, 25) to control the open / close control. A charging path (Lα) for charging the terminal with a charge; a bypass path (Lβ; Lγ) connecting the open / close control terminal and the driving power supply; one end connected to the bypass path and the other end It is characterized by comprising storage means (54a, 54b) connected to a part having a reference potential different from the output potential of the driving power supply and capable of storing charges.

上記発明は、バイパス経路及び蓄電手段を備えている。このため、駆動対象スイッチング素子がフルオン状態とされてかつ駆動対象スイッチング素子に過電流が流れる状況下において、駆動対象スイッチング素子の帰還容量を介して駆動対象スイッチング素子の入力端子から開閉制御端子へと電流が流れ込む場合であっても、流れ込む電流をバイパス経路を介して蓄電手段へと導くことができる。これにより、過電流が流れる状況下における開閉制御端子の電圧の上昇を抑制することができる。したがって、上記発明によれば、駆動対象スイッチング素子に流れる過電流を抑制でき、ひいては駆動対象スイッチング素子の信頼性の低下を好適に回避することができる。   The said invention is provided with the bypass path and the electrical storage means. For this reason, when the driving target switching element is in a full-on state and an overcurrent flows through the driving target switching element, the input terminal of the driving target switching element is switched from the input terminal of the driving target switching element to the switching control terminal. Even when a current flows, the flowing current can be guided to the power storage means via the bypass path. As a result, it is possible to suppress an increase in the voltage of the switching control terminal under a situation where an overcurrent flows. Therefore, according to the said invention, the overcurrent which flows into a drive object switching element can be suppressed, and the fall of the reliability of a drive object switching element can be avoided suitably by extension.

第1の実施形態にかかるモータ制御システムの構成図。The lineblock diagram of the motor control system concerning a 1st embodiment. 同実施形態にかかるドライブユニット等の構成図。The block diagram of the drive unit etc. concerning the embodiment. 上下アーム短絡時のコレクタ電流等の推移を示すタイムチャート。The time chart which shows transition of collector current etc. at the time of an upper and lower arm short circuit. IGBTの帰還容量を示す図。The figure which shows the feedback capacity | capacitance of IGBT. 第1の実施形態にかかるバイパス経路にダイオードを設置した効果を示すタイムチャート。4 is a time chart showing the effect of installing a diode in the bypass path according to the first embodiment. 第2の実施形態にかかるドライブユニット等の構成図。The block diagram of the drive unit etc. concerning 2nd Embodiment. 同実施形態にかかるゲートバイパス処理の手順を示すフローチャート。6 is a flowchart showing a procedure of gate bypass processing according to the embodiment; 第3の実施形態にかかるドライブユニット等の構成図。The block diagram of the drive unit etc. concerning 3rd Embodiment. 第4の実施形態にかかるドライブユニット等の構成図。The block diagram of the drive unit etc. concerning 4th Embodiment. 第5の実施形態にかかるソフト遮断処理の手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure of the soft interruption | blocking process concerning 5th Embodiment. 同実施形態にかかるソフト遮断処理を示すタイムチャート。The time chart which shows the soft interruption | blocking process concerning the embodiment. 同実施形態にかかるソフト遮断処理を示すタイムチャート。The time chart which shows the soft interruption | blocking process concerning the embodiment.

(第1の実施形態)
以下、本発明にかかる駆動対象スイッチング素子の駆動回路を車載主機として回転機及び内燃機関を備えるハイブリッド車両に適用した第1の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment in which a drive circuit of a drive target switching element according to the present invention is applied to a hybrid vehicle including a rotating machine and an internal combustion engine as an in-vehicle main machine will be described with reference to the drawings.

図1に示すように、モータジェネレータ10は、車載主機であり、図示しない駆動輪に連結されている。モータジェネレータ10は、インバータIVを介して「直流電源」としての高電圧バッテリ12に接続されている。高電圧バッテリ12の出力電圧は、例えば百V以上である。なお、高電圧バッテリ12及びインバータIVの間には、高電圧バッテリ12の出力電圧を昇圧してインバータIVに印加する図示しない昇圧コンバータが備えられている。   As shown in FIG. 1, the motor generator 10 is an in-vehicle main machine and is connected to drive wheels (not shown). The motor generator 10 is connected to a high voltage battery 12 as a “DC power supply” via an inverter IV. The output voltage of the high voltage battery 12 is, for example, 100 V or more. Note that a boost converter (not shown) that boosts the output voltage of the high voltage battery 12 and applies it to the inverter IV is provided between the high voltage battery 12 and the inverter IV.

インバータIVは、高電位側(上アーム側)のスイッチング素子S¥p(¥=u,v,w)及び低電位側(下アーム側)のスイッチング素子S¥nの直列接続体を備えている。詳しくは、インバータIVは、3組のスイッチング素子S¥p,S¥nの直列接続体を備え、スイッチング素子S¥p,S¥nの接続点は、モータジェネレータ10の¥相に接続されている。ちなみに、本実施形態では、上記スイッチング素子S¥#(#=p,n)として、電圧制御形の半導体スイッチング素子が用いられ、より具体的には、IGBTが用いられている。そして、スイッチング素子S¥#には、フリーホイールダイオードD¥#が逆並列に接続されている。なお、本実施形態において、スイッチング素子S¥#が「駆動対象スイッチング素子」に相当する。   The inverter IV includes a series connection body of a switching element S ¥ p (¥ = u, v, w) on the high potential side (upper arm side) and a switching element S ¥ n on the low potential side (lower arm side). . Specifically, inverter IV includes a series connection body of three sets of switching elements S ¥ p, S ¥ n, and the connection point of switching elements S ¥ p, S ¥ n is connected to the ¥ phase of motor generator 10. Yes. Incidentally, in the present embodiment, a voltage control type semiconductor switching element is used as the switching element S ¥ # (# = p, n), and more specifically, an IGBT is used. A free wheel diode D ¥ # is connected in reverse parallel to the switching element S ¥ #. In the present embodiment, the switching element S ¥ # corresponds to a “drive target switching element”.

制御装置14は、低電圧バッテリ16を電源し、マイコンを主体として構成されている。制御装置14は、モータジェネレータ10の制御量(例えばトルク)をその指令値に制御すべく、インバータIVを操作する。詳しくは、制御装置14は、インバータIVを構成するスイッチング素子S¥#を操作すべく、操作信号g¥#を生成してドライブユニットDUに出力する。ここで、高電位側の操作信号g¥pと、対応する低電位側の操作信号g¥nとは、互いに相補的な信号となっている。すなわち、高電位側のスイッチング素子S¥pと、対応する低電位側のスイッチング素子S¥nとは、交互にオン状態とされる。   The control device 14 is configured mainly by a microcomputer that powers the low-voltage battery 16. Control device 14 operates inverter IV to control the control amount (for example, torque) of motor generator 10 to the command value. Specifically, the control device 14 generates an operation signal g ¥ # and outputs it to the drive unit DU so as to operate the switching element S ¥ # constituting the inverter IV. Here, the high-potential side operation signal g ¥ p and the corresponding low-potential side operation signal g ¥ n are complementary to each other. That is, the switching element S ¥ p on the high potential side and the corresponding switching element S ¥ n on the low potential side are alternately turned on.

インターフェース18は、高電圧バッテリ12、インバータIV及びモータジェネレータ10を備える高電圧システムと、低電圧バッテリ16及び制御装置14を備える低電圧システムとの間を電気的に絶縁しつつ、これらシステム間の信号の伝達を行う機能を有する。本実施形態において、インターフェース18は、光絶縁素子(フォトカプラ)を備えている。   The interface 18 electrically isolates the high voltage system including the high voltage battery 12, the inverter IV and the motor generator 10 from the low voltage system including the low voltage battery 16 and the control device 14, and It has a function of transmitting signals. In the present embodiment, the interface 18 includes an optical insulating element (photocoupler).

各スイッチング素子S¥#に対応するドライブユニットDUには、絶縁電源を構成する図示しないトランスを介して低電圧バッテリ16から電力が供給される。本実施形態では、U,V,W相の上アームのドライブユニットDUのそれぞれに対応してトランスが備えられ、これらドライブユニットDUのそれぞれには、対応するトランスを介して低電圧バッテリ16から電力が供給される。一方、下アームについては、1相のみにトランスが備えられ、このトランスを介して低電圧バッテリ16からU,V,W相の下アームのドライブユニットDUのそれぞれに電力が供給される。以下、絶縁電源及びドライブユニットDUの構成について、図2を用いて詳述する。   Power is supplied from the low-voltage battery 16 to the drive unit DU corresponding to each switching element S ¥ # via a transformer (not shown) that constitutes an insulated power supply. In the present embodiment, a transformer is provided corresponding to each of the upper arm drive units DU of the U, V, and W phases, and power is supplied from the low voltage battery 16 to each of these drive units DU via the corresponding transformer. Is done. On the other hand, for the lower arm, a transformer is provided for only one phase, and power is supplied from the low voltage battery 16 to each of the drive units DU of the U, V, and W phases of the lower arm via this transformer. Hereinafter, the configuration of the insulated power supply and the drive unit DU will be described in detail with reference to FIG.

図2に示すように、絶縁電源は、1次側コイル19a及び2次側コイル19bを有するトランスTW、NチャネルMOSFET(以下、電圧制御用スイッチング素子20)、電源用ダイオード22、電源用コンデンサ24、並びに電源IC25を備えるフライバック式のスイッチング電源である。詳しくは、低電圧バッテリ16の両端同士は、1次側コイル19a及び電圧制御用スイッチング素子20を介して接続されている。一方、2次側コイル19bの両端同士は、電源用ダイオード22及び電源用コンデンサ24の直列接続体を介して接続されている。また、2次側コイル19b及び電源用コンデンサ24の接続点は、スイッチング素子S¥#の出力端子(エミッタ)に接続され、電源用ダイオード22及び電源用コンデンサ24の接続点は、ドライブユニットDUが備えるドライブIC26の第1の端子T1に接続されている。なお、本実施形態では、電源用コンデンサ24として電解コンデンサを用いている。   As shown in FIG. 2, the insulated power source includes a transformer TW having a primary side coil 19a and a secondary side coil 19b, an N-channel MOSFET (hereinafter, voltage control switching element 20), a power source diode 22, and a power source capacitor 24. And a flyback type switching power supply including a power supply IC 25. Specifically, both ends of the low voltage battery 16 are connected to each other via a primary coil 19a and a voltage control switching element 20. On the other hand, both ends of the secondary coil 19b are connected via a series connection body of a power supply diode 22 and a power supply capacitor 24. The connection point between the secondary coil 19b and the power supply capacitor 24 is connected to the output terminal (emitter) of the switching element S ¥ #, and the connection point between the power supply diode 22 and the power supply capacitor 24 is provided in the drive unit DU. The drive IC 26 is connected to the first terminal T1. In the present embodiment, an electrolytic capacitor is used as the power supply capacitor 24.

電圧制御用スイッチング素子20は、電源IC25によってオンオフ操作される。詳しくは、電源IC25は、絶縁電源の出力電圧を目標電圧(例えば15V)に制御すべく、電圧制御用スイッチング素子20をオンオフ操作する。なお、本実施形態において、電圧制御用スイッチング素子20、トランスTW、電源用ダイオード22、電源用コンデンサ24及び電源IC25を備える絶縁電源が「駆動用電源」に相当する。   The voltage control switching element 20 is turned on and off by the power supply IC 25. Specifically, the power supply IC 25 turns on and off the voltage control switching element 20 in order to control the output voltage of the insulated power supply to a target voltage (for example, 15 V). In the present embodiment, the insulated power supply including the voltage control switching element 20, the transformer TW, the power supply diode 22, the power supply capacitor 24, and the power supply IC 25 corresponds to the “drive power supply”.

ドライブIC26は、1チップ化された単一の半導体集積回路である。ドライブIC26の第1の端子T1の電圧は、絶縁電源の出力電圧が印加されることにより、所定の電圧Vom(例えば15V)に維持されている。第1の端子T1は、PチャネルMOSFET(以下、充電用スイッチング素子28)を介してドライブIC26の第2の端子T2に接続されている。第2の端子T2は、充電用抵抗体30を介してスイッチング素子S¥#の開閉制御端子(ゲート)に接続されている。また、スイッチング素子S¥#のゲートは、放電用抵抗体32を介してドライブIC26の第3の端子T3に接続され、第3の端子T3は、NチャネルMOSFET(以下、放電用スイッチング素子34)を介してスイッチング素子S¥#のエミッタに接続されている。なお、本実施形態において、絶縁電源の出力側(電源用ダイオード22及び電源用コンデンサ24の接続点)から、第1の端子T1、充電用スイッチング素子28、第2の端子T2及び充電用抵抗体30を介してゲートに至る電気経路が「充電経路Lα」に相当する。また、本実施形態において、スイッチング素子S¥#のエミッタが「駆動用電源の出力電位とは異なる基準電位を有する部位」に相当する。   The drive IC 26 is a single semiconductor integrated circuit made into one chip. The voltage of the first terminal T1 of the drive IC 26 is maintained at a predetermined voltage Vom (for example, 15V) by applying the output voltage of the insulated power supply. The first terminal T1 is connected to the second terminal T2 of the drive IC 26 via a P-channel MOSFET (hereinafter, charging switching element 28). The second terminal T2 is connected to the open / close control terminal (gate) of the switching element S ¥ # via the charging resistor 30. The gate of the switching element S ¥ # is connected to the third terminal T3 of the drive IC 26 via the discharging resistor 32, and the third terminal T3 is an N-channel MOSFET (hereinafter, the discharging switching element 34). To the emitter of the switching element S ¥ #. In the present embodiment, the first terminal T1, the charging switching element 28, the second terminal T2, and the charging resistor are provided from the output side of the insulated power supply (the connection point of the power supply diode 22 and the power supply capacitor 24). The electrical path leading to the gate via 30 corresponds to “charging path Lα”. In the present embodiment, the emitter of the switching element S ¥ # corresponds to “a part having a reference potential different from the output potential of the driving power supply”.

スイッチング素子S¥#のゲートは、また、ドライブIC26の第5の端子T5及びNチャネルMOSFET(以下、クランプ用スイッチング素子36)を介してエミッタに接続されている。クランプ用スイッチング素子36及び第5の端子T5の接続点は、クランプ用オペアンプ38の非反転入力端子に接続され、クランプ用オペアンプ38の反転入力端子は、第1の電源40の正極側に接続されている。   The gate of the switching element S ¥ # is also connected to the emitter via a fifth terminal T5 of the drive IC 26 and an N-channel MOSFET (hereinafter referred to as a clamping switching element 36). The connection point between the clamp switching element 36 and the fifth terminal T5 is connected to the non-inverting input terminal of the clamp operational amplifier 38, and the inverting input terminal of the clamp operational amplifier 38 is connected to the positive side of the first power supply 40. ing.

ここで、第1の電源40の出力電圧(以下、クランプ電圧Vclamp)は、例えば、スイッチング素子S¥#の信頼性が短時間で過度に低下するような電流が流れない程度の電圧(例えば12.5V)にスイッチング素子S¥#の開閉制御端子の印加電圧(ゲート電圧)を制限する値に設定されている。本実施形態において、クランプ電圧Vclampは、具体的には、スイッチング素子S¥#がオン状態に切り替わるスレッショルド電圧Vth以上の電圧であってかつ絶縁電源の出力電圧(第1の端子T1の電圧Vom)未満の電圧に設定されている。   Here, the output voltage of the first power supply 40 (hereinafter referred to as clamp voltage Vclamp) is, for example, a voltage that does not flow a current that causes the reliability of the switching element S ¥ # to decrease excessively in a short time (for example, 12 .5V) is set to a value that limits the applied voltage (gate voltage) of the switching control terminal of the switching element S ¥ #. In the present embodiment, specifically, the clamp voltage Vclamp is a voltage equal to or higher than the threshold voltage Vth at which the switching element S ¥ # switches to the on state, and the output voltage of the insulated power supply (the voltage Vom of the first terminal T1). The voltage is set to less than

スイッチング素子S¥#のゲートは、さらに、ドライブIC26の第6の端子T6、ソフト遮断用抵抗体42及びNチャネルMOSFET(以下、ソフト遮断用スイッチング素子44)を介してエミッタに接続されている。   The gate of the switching element S ¥ # is further connected to the emitter via the sixth terminal T6 of the drive IC 26, the soft cutoff resistor 42, and an N-channel MOSFET (hereinafter, soft cutoff switching element 44).

スイッチング素子S¥#は、その入力端子(コレクタ)及びエミッタ間に流れる電流(以下、コレクタ電流Ic)と相関を有する微少電流(例えば、コレクタ電流Icの「1/10000」)を出力するセンス端子Stを備えている。センス端子Stは、抵抗体(センス抵抗46)を介してエミッタに接続されている。これにより、センス端子Stから出力される微少電流によってセンス抵抗46に電圧降下が生じるため、センス抵抗46のうちセンス端子St側の電位(以下、センス電圧Vse)を、コレクタ電流Icと相関を有する電気的な状態量とすることができる。なお、本実施形態において、センス抵抗46の両端のうちセンス端子St側の電位がエミッタの電位よりも高い場合のセンス電圧Vseを正と定義する。また、エミッタの電位を「0」とする。また、本実施形態において、センス端子St及びセンス抵抗46が「電流検出手段」を構成する。   Switching element S ¥ # is a sense terminal that outputs a minute current (for example, “1/10000” of collector current Ic) having a correlation with a current (hereinafter referred to as collector current Ic) flowing between its input terminal (collector) and emitter. St is provided. The sense terminal St is connected to the emitter via a resistor (sense resistor 46). As a result, a voltage drop occurs in the sense resistor 46 due to a small current output from the sense terminal St. Therefore, the potential on the sense terminal St side of the sense resistor 46 (hereinafter referred to as the sense voltage Vse) has a correlation with the collector current Ic. It can be an electrical state quantity. In the present embodiment, the sense voltage Vse when the potential on the sense terminal St side of both ends of the sense resistor 46 is higher than the potential of the emitter is defined as positive. The emitter potential is set to “0”. In the present embodiment, the sense terminal St and the sense resistor 46 constitute “current detection means”.

センス抵抗46の両端のうちセンス端子St側は、ドライブIC26の第7の端子T7を介してコンパレータ48の非反転入力端子に接続され、コンパレータ48の反転入力端子は、第2の電源50の正極側に接続されている。本実施形態において、第2の電源50の出力電圧(以下、短絡閾値SC)は、上下アーム短絡が生じる場合のコレクタ電流Icに対応するセンス電圧Vseに設定されている。なお、コンパレータ48の出力信号Sigは、ドライブIC26内の駆動制御部52に入力される。また、本実施形態において、ソフト遮断用抵抗体42、ソフト遮断用スイッチング素子44、コンパレータ48、第2の電源50及び駆動制御部52が「強制オフ手段」を構成する。   The sense terminal St side of both ends of the sense resistor 46 is connected to the non-inverting input terminal of the comparator 48 via the seventh terminal T7 of the drive IC 26. The inverting input terminal of the comparator 48 is the positive electrode of the second power supply 50. Connected to the side. In the present embodiment, the output voltage of the second power supply 50 (hereinafter, short-circuit threshold SC) is set to the sense voltage Vse corresponding to the collector current Ic when the upper and lower arms are short-circuited. The output signal Sig of the comparator 48 is input to the drive control unit 52 in the drive IC 26. In the present embodiment, the soft cutoff resistor 42, the soft cutoff switching element 44, the comparator 48, the second power source 50, and the drive control unit 52 constitute a “forced off unit”.

ここで、本実施形態において、短絡閾値SCを設定する場合の上下アーム短絡とは、高電位側のスイッチング素子S¥p及び低電位側のスイッチング素子S¥nのうち一方がショート故障する状況下において、他方がオフ状態からオン状態に切り替えられることでこれらスイッチング素子S¥p,スイッチング素子S¥nの双方がオン状態とされ、スイッチング素子S¥#の過電流(短絡電流)の流通経路が形成されることをいう。以下、この上下アーム短絡を「Type1」の上下アーム短絡と称すこととする。   Here, in the present embodiment, the upper and lower arm short circuit when the short circuit threshold SC is set is a situation in which one of the high potential side switching element S ¥ p and the low potential side switching element S ¥ n is short-circuited. , When the other is switched from the off state to the on state, both the switching element S ¥ p and the switching element S ¥ n are turned on, and the flow path of the overcurrent (short circuit current) of the switching element S ¥ # is established. It is formed. Hereinafter, this upper and lower arm short circuit is referred to as “Type 1” upper and lower arm short circuit.

絶縁電源の出力側及びゲートは、バイパス経路Lβによって接続されている。また、バイパス経路Lβとスイッチング素子S¥#のエミッタとは、第1のコンデンサ54a及び第2のコンデンサ54bのそれぞれによって短絡されている。ここで、本実施形態において、第1のコンデンサ54a及び第2のコンデンサ54bとして、積層セラミックコンデンサが用いられている。なお、本実施形態において、第1のコンデンサ54a及び第2のコンデンサ54bが「蓄電手段」に相当する。また、本実施形態では、充電経路Lα及びバイパス経路Lβの一部が共通化されている。   The output side and gate of the insulated power supply are connected by a bypass path Lβ. Further, the bypass path Lβ and the emitter of the switching element S ¥ # are short-circuited by the first capacitor 54a and the second capacitor 54b, respectively. Here, in the present embodiment, multilayer ceramic capacitors are used as the first capacitor 54a and the second capacitor 54b. In the present embodiment, the first capacitor 54a and the second capacitor 54b correspond to “power storage means”. In the present embodiment, a part of the charging path Lα and the bypass path Lβ is shared.

バイパス経路Lβのうち第1,第2のコンデンサ54a,54bとの接続点からゲートまでの間には、「接続手段」及び「整流素子」としてのダイオード56が設けられている。詳しくは、バイパス経路Lβにおいて、ダイオード56のアノードはゲート側に接続され、カソードは第1,第2のコンデンサ54a,54b側に接続されている。   A diode 56 as a “connecting means” and a “rectifying element” is provided between the connection point between the first and second capacitors 54 a and 54 b and the gate in the bypass path Lβ. Specifically, in the bypass path Lβ, the anode of the diode 56 is connected to the gate side, and the cathode is connected to the first and second capacitors 54a and 54b.

ちなみに、本実施形態では、上述したように、充電経路Lαに充電用抵抗体30が設けられている。このため、バイパス経路LβのインピーダンスRLβが、充電経路LαのインピーダンスRLαよりも低く設定されている。   Incidentally, in this embodiment, as described above, the charging resistor 30 is provided in the charging path Lα. For this reason, the impedance RLβ of the bypass path Lβ is set lower than the impedance RLα of the charging path Lα.

駆動制御部52は、ドライブIC26の第8の端子T8を介して入力される上記操作信号g¥#に基づき、充電用スイッチング素子28及び放電用スイッチング素子34の操作による充電処理及び放電処理を交互に行うことでスイッチング素子S¥#を駆動する。詳しくは、充電処理は、操作信号g¥#がオン操作指令になったと判断された場合、放電用スイッチング素子34をオフ操作し、また、充電用スイッチング素子28をオン操作する処理である。一方、放電処理は、操作信号g¥#がオフ操作指令になったと判断された場合、放電用スイッチング素子34をオン操作に切り替え、また、充電用スイッチング素子28をオフ操作に切り替える処理である。なお、本実施形態において、駆動制御部52が「充電操作手段」を構成する。   Based on the operation signal g ¥ # input via the eighth terminal T8 of the drive IC 26, the drive control unit 52 alternately performs the charging process and the discharging process by operating the charging switching element 28 and the discharging switching element 34. To drive the switching element S ¥ #. Specifically, the charging process is a process of turning off the discharging switching element 34 and turning on the charging switching element 28 when it is determined that the operation signal g ¥ # is an on operation command. On the other hand, the discharging process is a process of switching the discharging switching element 34 to the on operation and switching the charging switching element 28 to the off operation when it is determined that the operation signal g ¥ # is an off operation command. In the present embodiment, the drive control unit 52 constitutes “charging operation means”.

駆動制御部52は、さらに、ゲート電圧Vgeや、コンパレータ48の出力信号Sig等に基づき、過電流保護処理を行う。この処理は、クランプ処理と、ソフト遮断処理とを含む処理である。   The drive controller 52 further performs overcurrent protection processing based on the gate voltage Vge, the output signal Sig of the comparator 48, and the like. This process is a process including a clamp process and a soft shut-off process.

まず、クランプ処理について説明すると、この処理は、充電処理が行われる場合において、ゲート電圧Vgeが所定電圧Vα(例えば、ミラー電圧よりも低い電圧)に到達するタイミングからクランプフィルタ時間Tclamp(例えば、固定時間)に渡って、クランプ用オペアンプ38にイネーブル信号を出力することでクランプ用スイッチング素子36を操作する処理である。すなわち、クランプ処理は、ゲート電圧Vgeが第1の端子T1の電圧Vomに到達する以前にゲート電圧Vgeをクランプ電圧Vclampで制限する処理である。この処理によれば、例えば、Type1の上下アーム短絡が生じる場合において、後述するソフト遮断処理によってスイッチング素子S¥#がオフ状態に切り替えられるまでにスイッチング素子S¥#に流れるコレクタ電流Icを制限することができる。ちなみに、クランプフィルタ時間Tclampは、例えば、Type1の上下アーム短絡が生じる場合において、ゲート電圧Vgeが所定電圧Vαに到達してからセンス電圧Vseが短絡閾値SCを超えるまでの時間の最大値と、後述するソフト遮断処理で用いられる短絡フィルタ時間Tscとの加算値よりもやや長い時間に設定すればよい。   First, the clamp process will be described. This process is performed when the charge process is performed. The clamp filter time Tclamp (for example, fixed) is determined from the timing at which the gate voltage Vge reaches a predetermined voltage Vα (for example, a voltage lower than the mirror voltage). This is a process for operating the clamp switching element 36 by outputting an enable signal to the clamp operational amplifier 38 over time. That is, the clamp process is a process of limiting the gate voltage Vge with the clamp voltage Vclamp before the gate voltage Vge reaches the voltage Vom of the first terminal T1. According to this process, for example, when the upper and lower arms of Type 1 are short-circuited, the collector current Ic flowing through the switching element S ¥ # is limited until the switching element S ¥ # is switched to the OFF state by a soft cutoff process described later. be able to. Incidentally, the clamp filter time Tclamp is, for example, the maximum value of the time from when the gate voltage Vge reaches the predetermined voltage Vα until the sense voltage Vse exceeds the short-circuit threshold value SC when the upper and lower arms of Type 1 are short-circuited. What is necessary is just to set a time a little longer than the addition value with the short circuit filter time Tsc used by the soft interruption | blocking process to perform.

続いて、ソフト遮断処理について説明すると、この処理は、コンパレータ48の出力信号Sigの論理が短絡フィルタ時間Tsc(「規定時間」に相当)継続して「H」になっていると判断された場合、充電用スイッチング素子28及び放電用スイッチング素子34をオフ操作してかつ、ソフト遮断用スイッチング素子44をオン操作する処理である。上記ソフト遮断処理の実行により、スイッチング素子S¥#が強制的にオフ状態に切り替えられる。   Subsequently, the soft cutoff process will be described. In this process, it is determined that the logic of the output signal Sig of the comparator 48 is continuously “H” for the short-circuit filter time Tsc (corresponding to “specified time”). In this process, the charging switching element 28 and the discharging switching element 34 are turned off and the soft cutoff switching element 44 is turned on. By executing the soft shut-off process, the switching element S ¥ # is forcibly switched to the off state.

なお、短絡フィルタ時間Tscは、コンパレータ48の出力信号Sigにノイズが混入すること等によってソフト遮断処理が誤って実行されるのを回避するために設定されている。また、上記ソフト遮断用抵抗体42は、ゲート電荷の放電経路の抵抗値を高抵抗とするために設けられる。より具体的には、ソフト遮断用抵抗体42の抵抗値Raは、放電用抵抗体32の抵抗値Rbよりも高く設定されている。これは、コレクタ電流Icが過大である状況下にあっては、スイッチング素子S¥#をオン状態からオフ状態へと切り替える速度を高くすると、サージ電圧が過大となるおそれがあることに鑑みた設定である。   Note that the short-circuit filter time Tsc is set in order to prevent the soft shut-off process from being erroneously performed due to noise mixed into the output signal Sig of the comparator 48. The soft blocking resistor 42 is provided to increase the resistance value of the discharge path of the gate charge. More specifically, the resistance value Ra of the soft blocking resistor 42 is set higher than the resistance value Rb of the discharging resistor 32. This is a setting in view of the possibility that the surge voltage may become excessive if the speed at which the switching element S ¥ # is switched from the on state to the off state is increased under a situation where the collector current Ic is excessive. It is.

ちなみに、ソフト遮断処理が行われた場合、駆動制御部52は、フェール信号FLを出力する処理と、充電用スイッチング素子28及び放電用スイッチング素子34の駆動を禁止する処理とを併せて行う。上記フェール信号FLは、ドライブIC26の第9の端子T9を介して低電圧システム(制御装置14)に出力される。このフェール信号FLによって、インバータIVのシャットダウンが行われる。   Incidentally, when the soft shut-off process is performed, the drive control unit 52 performs a process of outputting the fail signal FL and a process of prohibiting the driving of the charging switching element 28 and the discharging switching element 34. The fail signal FL is output to the low voltage system (control device 14) via the ninth terminal T9 of the drive IC 26. The inverter IV is shut down by the fail signal FL.

ところで、上下アーム短絡は、上述したメカニズムとは異なり、以下に説明するメカニズムによっても生じる。詳しくは、高電位側のスイッチング素子S¥p及び低電位側のスイッチング素子S¥nのうち一方がフルオン状態とされる状況下において、他方がショート故障することによっても上下アーム短絡が生じる。以下、この上下アーム短絡を「Type2」の上下アーム短絡と称すこととする。   By the way, unlike the above-described mechanism, the upper and lower arm short circuit is also caused by the mechanism described below. Specifically, in a situation where one of the high-potential side switching element S ¥ p and the low-potential side switching element S ¥ n is in a full-on state, a short-circuit failure occurs in the other, and the upper and lower arms are short-circuited. Hereinafter, this upper and lower arm short circuit is referred to as “Type 2” upper and lower arm short circuit.

なお、スイッチング素子S¥#のフルオン状態とは、ゲート電圧Vgeがスレッショルド電圧Vthよりも十分高い電圧となる状態のことであり、より具体的には、ゲート電圧Vgeがクランプ電圧Vclampよりも高い電圧となる状態のことである。特に本実施形態では、フルオン状態を、ゲート電圧Vgeが絶縁電源の出力電圧(第1の端子T1の電圧Vom)近傍となる状態、又はゲート電圧Vgeが上記電圧Vom以上となる状態とする。   Note that the full-on state of the switching element S ¥ # is a state where the gate voltage Vge is sufficiently higher than the threshold voltage Vth, and more specifically, a voltage where the gate voltage Vge is higher than the clamp voltage Vclamp. It is a state that becomes. In particular, in the present embodiment, the full-on state is a state where the gate voltage Vge is in the vicinity of the output voltage of the insulated power supply (the voltage Vom of the first terminal T1), or a state where the gate voltage Vge is equal to or higher than the voltage Vom.

続いて、図3及び図4を用いて、Type2の上下アーム短絡について説明する。   Next, the upper and lower arm short circuit of Type 2 will be described with reference to FIGS. 3 and 4.

まず、図3に、ゲート電圧Vge、コレクタ電流Ic、コレクタ及びエミッタ間電圧Vce、並びにセンス電圧Vseの推移を示す。なお、図3では、低電位側のスイッチング素子S¥nがフルオン状態とされる状況下、高電位側のスイッチング素子S¥pがショート故障することでType2の上下アーム短絡が生じる場合を例示している。   First, FIG. 3 shows changes in the gate voltage Vge, the collector current Ic, the collector-emitter voltage Vce, and the sense voltage Vse. FIG. 3 illustrates a case where the upper and lower arms of Type 2 are short-circuited due to a short-circuit failure in the high-potential side switching element S ¥ p in a state where the low-potential side switching element S ¥ n is in a full-on state. ing.

図示されるように、時刻t1において高電位側のスイッチング素子S¥pがショート故障すると、高電位側,低電位側のスイッチング素子S¥p,S¥nに短絡電流が流れ始める。短絡電流の流通により、低電位側のスイッチング素子S¥nのコレクタ及びエミッタ間電圧Vceが上昇する。その結果、低電位側のスイッチング素子S¥nの帰還容量Cres(図4参照)を介して低電位側のスイッチング素子S¥nのコレクタからゲートへと電流が流れ込み、低電位側のスイッチング素子S¥nのゲート電圧Vgeが上昇する現象が生じる。この現象が生じると、コレクタ電流Icが更に増大し、高電位側のスイッチング素子S¥p及び低電位側のスイッチング素子S¥nの信頼性が低下する。なお、図3では、コレクタ電流Icの更なる増大により、時刻t2において低電位側のスイッチング素子S¥nもショート故障することを示した。   As shown in the figure, when the switching element S ¥ p on the high potential side short-circuits at time t1, a short circuit current starts to flow through the switching elements S ¥ p and S ¥ n on the high potential side and the low potential side. Due to the flow of the short-circuit current, the collector-emitter voltage Vce of the switching element S ¥ n on the low potential side increases. As a result, a current flows from the collector of the low potential side switching element S ¥ n to the gate via the feedback capacitance Cres (see FIG. 4) of the low potential side switching element S ¥ n, and the low potential side switching element S The phenomenon that the gate voltage Vge of ¥ n rises occurs. When this phenomenon occurs, the collector current Ic further increases, and the reliability of the switching element S ¥ p on the high potential side and the switching element S ¥ n on the low potential side decreases. FIG. 3 shows that the switching element S ¥ n on the low potential side also short-circuits at time t2 due to further increase in the collector current Ic.

こうした問題に対処すべく、本実施形態では、先の図2に示したように、バイパス経路Lβ及びダイオード56をドライブユニットDUに備えた。こうした構成によれば、図5に示すように、時刻t1においてType2の上下アーム短絡が生じる場合であっても、ゲート電圧Vgeが第1の端子T1の電圧Vom及びダイオード56の順方向電圧降下量Vfの加算値以上となる場合において、ゲートから第1,第2のコンデンサ54a,54bへとバイパス経路Lβを介して電流を流すことができる。このため、低電位側のスイッチング素子S¥nのゲート電圧Vgeの上昇を抑制することができる。そして、ゲート電圧Vgeの上昇を抑制しつつ、その後、ソフト遮断処理によって高電位側,低電位側のスイッチング素子S¥p,S¥nを強制的にオフ状態に切り替えることができる。なお、図5は、先の図3に対応している。   In order to cope with such a problem, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, the bypass path Lβ and the diode 56 are provided in the drive unit DU. According to such a configuration, as shown in FIG. 5, the gate voltage Vge is equal to the voltage Vom of the first terminal T1 and the forward voltage drop amount of the diode 56 even when Type 2 upper and lower arm short circuit occurs at time t1. When the sum is equal to or greater than the added value of Vf, a current can flow from the gate to the first and second capacitors 54a and 54b via the bypass path Lβ. For this reason, an increase in the gate voltage Vge of the switching element S ¥ n on the low potential side can be suppressed. Then, while suppressing an increase in the gate voltage Vge, the switching elements S ¥ p and S ¥ n on the high potential side and the low potential side can be forcibly switched to the off state by the soft cutoff process. FIG. 5 corresponds to FIG.

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。   According to the embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.

(1)絶縁電源の出力側及びスイッチング素子S¥#のゲートをバイパス経路Lβによって接続するとともに、バイパス経路Lβにダイオード56を設けた。そして、バイパス経路Lβのうちダイオード56よりも絶縁電源の出力側に第1,第2のコンデンサ54a,54bの一端を接続し、これらコンデンサ54a,54bの他端をエミッタに接続した。こうした構成によれば、Type2の上下アーム短絡が生じる場合であっても、フルオン状態とされたスイッチング素子のゲート電圧Vgeの上昇を好適に抑制することができる。これにより、スイッチング素子S¥#の信頼性の低下を回避することができる。   (1) The output side of the insulated power supply and the gate of the switching element S ¥ # are connected by a bypass path Lβ, and a diode 56 is provided in the bypass path Lβ. One end of each of the first and second capacitors 54a and 54b is connected to the output side of the insulated power supply from the diode 56 in the bypass path Lβ, and the other ends of the capacitors 54a and 54b are connected to the emitter. According to such a configuration, even when the upper and lower arms of Type 2 are short-circuited, an increase in the gate voltage Vge of the switching element in the full-on state can be suitably suppressed. Thereby, a decrease in the reliability of the switching element S ¥ # can be avoided.

特に、本実施形態では、バイパス経路Lβにおいて絶縁電源の出力側からゲートへと向かう方向の電流の流通をダイオード56によって阻止することができる。このため、ゲートの充電処理が行われる場合において、バイパス経路Lβによってゲートが充電される事態を回避できる。これにより、ゲート電荷の充電速度が高くなることを回避でき、スイッチング素子S¥#のオン状態への切り替えに伴い生じるサージ電圧が増大することを回避することもできる。   In particular, in the present embodiment, current flow in the direction from the output side of the insulated power supply to the gate can be blocked by the diode 56 in the bypass path Lβ. For this reason, when the gate charging process is performed, a situation where the gate is charged by the bypass path Lβ can be avoided. Thereby, it is possible to avoid an increase in the charge rate of the gate charge, and it is also possible to avoid an increase in surge voltage caused by switching of the switching element S ¥ # to the ON state.

さらに、本実施形態では、ダイオード56を用いることにより、駆動制御部52による通電操作なしでType2の上下アーム短絡が生じる場合におけるゲート電圧Vgeの上昇を抑制することができる。   Furthermore, in the present embodiment, by using the diode 56, it is possible to suppress an increase in the gate voltage Vge when the upper and lower arms of Type 2 are short-circuited without the energization operation by the drive control unit 52.

(2)バイパス経路LβのインピーダンスRLβを、充電経路LαのインピーダンスRLαよりも低く設定した。こうした構成によれば、帰還容量を介してゲートに流れ込んだ電流がバイパス経路Lβを流れる場合において、バイパス経路Lβにおける電圧降下量を小さくすることができる。このため、Type2の上下アーム短絡が生じる場合におけるゲート電圧Vgeの上昇量をより好適に抑制することができる。   (2) The impedance RLβ of the bypass path Lβ is set lower than the impedance RLα of the charging path Lα. According to such a configuration, when the current flowing into the gate through the feedback capacitor flows through the bypass path Lβ, the voltage drop amount in the bypass path Lβ can be reduced. For this reason, when the upper and lower arms of Type 2 are short-circuited, the amount of increase in the gate voltage Vge can be more suitably suppressed.

(3)ドライブユニットDUにおいて、ドライブIC26の外部にバイパス経路Lβを備えた。こうした構成によれば、バイパス経路Lβに電流が流通することによる発熱に起因して、ドライブIC26の信頼性が低下することを回避できる。   (3) In the drive unit DU, a bypass path Lβ is provided outside the drive IC 26. According to such a configuration, it is possible to avoid a decrease in the reliability of the drive IC 26 due to heat generation due to current flowing through the bypass path Lβ.

(第2の実施形態)
以下、第2の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the first embodiment.

図6に示すように、本実施形態では、ダイオードに代えて、PチャネルMOSFET(以下、接続用スイッチング素子58)をバイパス経路Lβに設ける。接続用スイッチング素子58は、駆動制御部52によってオンオフ操作される。ここで、図6は、本実施形態にかかるドライブユニットDU等の構成図である。なお、図6において、先の図2に示した部材と同一の部材については、便宜上、同一の符号を付している。   As shown in FIG. 6, in the present embodiment, a P-channel MOSFET (hereinafter referred to as connection switching element 58) is provided in the bypass path Lβ instead of the diode. The connection switching element 58 is turned on and off by the drive control unit 52. Here, FIG. 6 is a configuration diagram of the drive unit DU and the like according to the present embodiment. In FIG. 6, the same members as those shown in FIG. 2 are given the same reference numerals for the sake of convenience.

続いて、本実施形態にかかるゲートバイパス処理について説明する。この処理は、スイッチング素子S¥#がフルオン状態とされる場合のみにおいて、バイパス経路Lβによってゲート及び第1,第2のコンデンサ54a,54bを接続するための処理である。   Next, the gate bypass process according to the present embodiment will be described. This process is a process for connecting the gate and the first and second capacitors 54a and 54b by the bypass path Lβ only when the switching element S ¥ # is in the full-on state.

図7に、ゲートバイパス処理の手順を示す。この処理は、駆動制御部52によって例えば所定周期で繰り返し実行される。なお、本実施形態にかかる駆動制御部52は、ハードウェアであるため、図7に示す処理は、実際にはロジック回路によって実行される。   FIG. 7 shows the procedure of the gate bypass process. This process is repeatedly executed by the drive control unit 52 at a predetermined cycle, for example. Since the drive control unit 52 according to the present embodiment is hardware, the processing shown in FIG. 7 is actually executed by a logic circuit.

この一連の処理では、まずステップS10において、操作信号g¥#がオン操作指令であるか否かを判断する。   In this series of processing, first, in step S10, it is determined whether or not the operation signal g ¥ # is an ON operation command.

ステップS10において肯定判断された場合には、ステップS12に進み、ゲート電圧Vgeが規定電圧Vβ以上であるか否かを判断する。ここで、本実施形態において、規定電圧Vβは、第1の端子T1の電圧Vomよりもやや低い電圧(例えば13〜14V)に設定されている。この処理は、スイッチング素子S¥#がフルオン状態とされているか否かを判断するための処理である。   If an affirmative determination is made in step S10, the process proceeds to step S12 to determine whether or not the gate voltage Vge is equal to or higher than the specified voltage Vβ. Here, in the present embodiment, the specified voltage Vβ is set to a voltage (for example, 13 to 14 V) that is slightly lower than the voltage Vom of the first terminal T1. This process is a process for determining whether or not the switching element S ¥ # is in a full-on state.

ステップS12においてフルオン状態とされていないと判断された場合や、上記ステップS10において操作信号g¥#がオフ操作指令であると判断された場合には、ステップS14に進み、接続用スイッチング素子58をオフ操作する。これにより、バイパス経路Lβにおいて、第1,第2のコンデンサ54a,54b及びゲートの間がオフされる(開状態とされる)。   If it is determined in step S12 that the full-on state has not been established, or if it is determined in step S10 that the operation signal g ¥ # is an off-operation command, the process proceeds to step S14, and the connection switching element 58 is turned on. Turn off. Thereby, in the bypass path Lβ, the space between the first and second capacitors 54a, 54b and the gate is turned off (opened).

一方、上記ステップS12において肯定判断された場合には、ステップS16に進み、接続用スイッチング素子58をオン操作する。これにより、バイパス経路Lβにおいて、第1,第2のコンデンサ54a,54b及びゲートの間がオンされる(閉状態とされる)。   On the other hand, if an affirmative determination is made in step S12, the process proceeds to step S16 to turn on the connection switching element 58. As a result, between the first and second capacitors 54a and 54b and the gate is turned on (closed) in the bypass path Lβ.

なお、ステップS14、S16の処理が完了した場合には、この一連の処理を一旦終了する。   In addition, when the process of step S14, S16 is completed, this series of processes is once complete | finished.

ちなみに、本実施形態において、接続用スイッチング素子58をオンオフ操作する駆動制御部52が「接続操作手段」を構成する。   Incidentally, in this embodiment, the drive control unit 52 that turns on and off the connection switching element 58 constitutes a “connection operation unit”.

以上説明した本実施形態では、接続用スイッチング素子58のオン抵抗がダイオードの順方向電圧降下量よりも低い。このため、上記第1の実施形態の構成と比較して、バイパス経路Lβにおける電圧降下量をより小さくすることができる。これにより、Type2の上下アーム短絡が生じる場合におけるゲート電圧Vgeの上昇量をいっそう抑制することができる。   In the present embodiment described above, the on-resistance of the connection switching element 58 is lower than the forward voltage drop amount of the diode. For this reason, compared with the structure of the said 1st Embodiment, the amount of voltage drops in bypass path L (beta) can be made smaller. Thereby, when the upper and lower arms of Type 2 are short-circuited, the increase amount of the gate voltage Vge can be further suppressed.

(第3の実施形態)
以下、第3の実施形態について、先の第2の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
(Third embodiment)
Hereinafter, the third embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the second embodiment.

本実施形態では、バイパス経路の一部をドライブIC26内に備える構成を採用する。   In the present embodiment, a configuration in which a part of the bypass path is provided in the drive IC 26 is employed.

図8に、本実施形態にかかるドライブユニットDU等の構成を示す。なお、図8において、先の図6に示した部材と同一の部材については、便宜上、同一の符号を付している。   FIG. 8 shows the configuration of the drive unit DU and the like according to this embodiment. In FIG. 8, the same members as those shown in FIG. 6 are given the same reference numerals for the sake of convenience.

図示されるように、絶縁電源の出力側は、充電用抵抗体60を介して第1の端子T1に接続されている。第1の端子T1は、PチャネルMOSFET(以下、充電用スイッチング素子62)及び第2の端子T2を介してスイッチング素子S¥#のゲートに接続されている。また、絶縁電源の出力側及び充電用抵抗体60の接続点は、ドライブIC26の第10の端子T10を介して抵抗体64の一端に接続されている。抵抗体64の他端は、定電流電源66を介してスイッチング素子S¥#のエミッタに接続されている。なお、本実施形態において、絶縁電源の出力側から、充電用抵抗体60、第1の端子T1、充電用スイッチング素子62及び第2の端子T2を介してゲートに至る電気経路が「充電経路Lα」に相当する。   As shown in the figure, the output side of the insulated power supply is connected to the first terminal T <b> 1 via the charging resistor 60. The first terminal T1 is connected to the gate of the switching element S ¥ # via a P-channel MOSFET (hereinafter, charging switching element 62) and the second terminal T2. The connection point between the output side of the insulated power supply and the charging resistor 60 is connected to one end of the resistor 64 through the tenth terminal T10 of the drive IC 26. The other end of the resistor 64 is connected to the emitter of the switching element S ¥ # via a constant current power supply 66. In the present embodiment, the electric path from the output side of the insulated power supply to the gate via the charging resistor 60, the first terminal T1, the charging switching element 62, and the second terminal T2 is “charging path Lα. Is equivalent to.

定電流電源66及び抵抗体64の接続点は、定電流用オペアンプ68の非反転入力端子に接続され、定電流用オペアンプ68の反転入力端子は、第1の端子T1に接続されている。また、定電流用オペアンプ68の出力端子は、充電用スイッチング素子62のゲートに接続されている。こうした構成によれば、第1の端子T1の電位を、定電流電源66及び抵抗体64の接続点の電位に保持することができ、ゲートの充電電流を一定値とすることができる。すなわち、スイッチング素子S¥#のゲートの充電を定電流制御にて行うことができる。   The connection point between the constant current power supply 66 and the resistor 64 is connected to the non-inverting input terminal of the constant current operational amplifier 68, and the inverting input terminal of the constant current operational amplifier 68 is connected to the first terminal T1. The output terminal of the constant current operational amplifier 68 is connected to the gate of the charging switching element 62. According to such a configuration, the potential of the first terminal T1 can be maintained at the potential of the connection point between the constant current power supply 66 and the resistor 64, and the gate charging current can be set to a constant value. That is, the gate of the switching element S ¥ # can be charged by constant current control.

本実施形態では、ドライブIC26内において、第2の端子T2及び第11の端子T11が「接続手段」としての接続用スイッチング素子70によって接続されている。第11の端子T11は、充電経路Lαのうち充電用抵抗体60よりも絶縁電源の出力側に接続されている。ここで、本実施形態において、ゲートから第2の端子T2、接続用スイッチング素子70及び第11の端子T11を介して絶縁電源の出力側に至る電気経路が「バイパス経路Lγ」を構成する。また、本実施形態では、充電経路Lα及びバイパス経路Lγの一部が共通化されている。   In the present embodiment, in the drive IC 26, the second terminal T2 and the eleventh terminal T11 are connected by a connection switching element 70 as “connecting means”. The eleventh terminal T11 is connected to the output side of the insulated power supply from the charging resistor 60 in the charging path Lα. Here, in the present embodiment, the electrical path from the gate to the output side of the insulated power supply via the second terminal T2, the connection switching element 70, and the eleventh terminal T11 constitutes a “bypass path Lγ”. In the present embodiment, a part of the charging path Lα and the bypass path Lγ is shared.

ちなみに、本実施形態では、上述したように、充電経路Lαに充電用抵抗体60が設けられている。このため、バイパス経路LγのインピーダンスRLγが、充電経路LαのインピーダンスRLαよりも低く設定されている。   Incidentally, in this embodiment, as described above, the charging resistor 60 is provided in the charging path Lα. For this reason, the impedance RLγ of the bypass path Lγ is set lower than the impedance RLα of the charging path Lα.

駆動制御部52の充電処理は、操作信号g¥#がオン操作指令になったと判断された場合、放電用スイッチング素子34をオフ操作し、また、定電流用オペアンプ68に対してイネーブル信号を出力することで充電用スイッチング素子62を操作する処理である。一方、放電処理は、操作信号g¥#がオフ操作指令になったと判断された場合、放電用スイッチング素子34をオン操作に切り替え、また、上記イネーブル信号の出力を停止させることで充電用スイッチング素子62をオフ操作に切り替える処理である。   In the charging process of the drive control unit 52, when it is determined that the operation signal g ¥ # is an on operation command, the discharge switching element 34 is turned off, and an enable signal is output to the constant current operational amplifier 68. Thus, the charging switching element 62 is operated. On the other hand, in the discharging process, when it is determined that the operation signal g ¥ # is an off operation command, the discharging switching element 34 is turned on, and the output of the enable signal is stopped to stop the charging switching element 34 This is a process of switching 62 to the off operation.

なお、本実施形態にかかるゲートバイパス処理は、上記第2の実施形態の図7に示した処理と同様の処理により、接続用スイッチング素子70をオンオフ操作することで行うことができる。   The gate bypass process according to the present embodiment can be performed by turning on / off the connection switching element 70 by the same process as the process shown in FIG. 7 of the second embodiment.

以上説明した本実施形態によれば、上記第1の実施形態で説明した(1),(2)の効果に加えて、以下の効果が得られるようになる。   According to this embodiment described above, in addition to the effects (1) and (2) described in the first embodiment, the following effects can be obtained.

(4)バイパス経路Lγの一部をドライブIC26内に備えた。このため、ドライブIC26の外部に素子を設ける必要がなくなる。これにより、ドライブユニットDUの省スペース化を図ることができ、ひいてはドライブユニットDUのコストの増大を回避することができる。   (4) A part of the bypass path Lγ is provided in the drive IC 26. For this reason, it is not necessary to provide an element outside the drive IC 26. As a result, space saving of the drive unit DU can be achieved, and as a result, an increase in cost of the drive unit DU can be avoided.

(第4の実施形態)
以下、第4の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
(Fourth embodiment)
Hereinafter, the fourth embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the first embodiment.

本実施形態では、絶縁電源にシリーズレギュレータを備える。   In this embodiment, a series regulator is provided in the insulated power supply.

図9に、本実施形態にかかるドライブユニットDU等の構成を示す。なお、図9において、先の図2に示した部材と同一の部材については、便宜上、同一の符号を付している。   FIG. 9 shows the configuration of the drive unit DU and the like according to this embodiment. In FIG. 9, the same members as those shown in FIG. 2 are given the same reference numerals for the sake of convenience.

図示されるように、絶縁電源は、シリーズレギュレータ72を備えている。シリーズレギュレータ72は、バイポーラトランジスタ72aを備えている。詳しくは、バイポーラトランジスタ72aのコレクタは、電源用ダイオード22及び電源用コンデンサ24の接続点に接続され、バイポーラトランジスタ72aのエミッタは、バイパス経路Lβの一端に接続されている。なお、本実施形態において、絶縁電源の出力側とは、絶縁電源においてバイポーラトランジスタ72aのコレクタ側のことである。   As shown in the figure, the insulated power supply includes a series regulator 72. The series regulator 72 includes a bipolar transistor 72a. Specifically, the collector of the bipolar transistor 72a is connected to the connection point of the power supply diode 22 and the power supply capacitor 24, and the emitter of the bipolar transistor 72a is connected to one end of the bypass path Lβ. In the present embodiment, the output side of the insulated power supply is the collector side of the bipolar transistor 72a in the insulated power supply.

バイポーラトランジスタ72aは、駆動制御部52によって操作される。駆動制御部52は、シリーズレギュレータ72の出力電圧を目標電圧(例えば15V)に制御すべく、バイポーラトランジスタ72aを操作する。   The bipolar transistor 72 a is operated by the drive control unit 52. The drive controller 52 operates the bipolar transistor 72a to control the output voltage of the series regulator 72 to a target voltage (for example, 15V).

続いて、シリーズレギュレータ72を設けた技術的意義について説明する。   Next, the technical significance of providing the series regulator 72 will be described.

絶縁電源の出力電圧は変動し得る。この場合、ゲート電圧Vgeも変動する。ここで、Type2の上下アーム短絡が生じる場合においてゲート電圧Vgeの変動によってゲート電圧Vgeが高くなると、短絡電流が更に増大することとなる。これに対し、シリーズレギュレータ72を絶縁電源に備えることで、絶縁電源の出力電圧の変動を抑制することができる。このため、Type2の上下アーム短絡が生じる場合において、スイッチング素子S¥#の信頼性の低下をより好適に回避することができる。   The output voltage of the isolated power supply can vary. In this case, the gate voltage Vge also varies. Here, when the upper and lower arms of Type 2 are short-circuited, the short-circuit current is further increased when the gate voltage Vge is increased due to the fluctuation of the gate voltage Vge. On the other hand, by providing the series regulator 72 in the insulated power supply, fluctuations in the output voltage of the insulated power supply can be suppressed. For this reason, when the upper and lower arm short circuit of Type2 arises, the fall of the reliability of switching element S ¥ # can be avoided more suitably.

(第5の実施形態)
以下、第5の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
(Fifth embodiment)
Hereinafter, a fifth embodiment will be described with reference to the drawings, focusing on differences from the first embodiment.

本実施形態では、ソフト遮断処理における短絡フィルタ時間Tscを可変設定する。   In the present embodiment, the short circuit filter time Tsc in the soft cutoff process is variably set.

図10に、本実施形態にかかるソフト遮断処理の手順を示す。この処理は、駆動制御部52によって例えば所定周期で繰り返し実行される。なお、本実施形態にかかる駆動制御部52は、ハードウェアであるため、図10に示す処理は、実際にはロジック回路によって実行される。   FIG. 10 shows the procedure of the soft shutoff process according to this embodiment. This process is repeatedly executed by the drive control unit 52 at a predetermined cycle, for example. Since the drive control unit 52 according to the present embodiment is hardware, the process shown in FIG. 10 is actually executed by a logic circuit.

この一連の処理では、まずステップS20において、ゲート電圧Vgeが規定電圧Vβ以上であるか否かを判断する。この処理は、スイッチング素子S¥#がフルオン状態とされているか否かを判断するための処理である。   In this series of processes, first, in step S20, it is determined whether or not the gate voltage Vge is equal to or higher than a specified voltage Vβ. This process is a process for determining whether or not the switching element S ¥ # is in a full-on state.

ステップS20において否定判断された場合には、ステップS22に進み、短絡フィルタ時間Tscを第1の時間Tsc1に設定する。   If a negative determination is made in step S20, the process proceeds to step S22, and the short-circuit filter time Tsc is set to the first time Tsc1.

一方、上記ステップS20において肯定判断された場合には、ステップS24に進み、短絡フィルタ時間Tscを、第1の時間Tsc1よりも短い第2の時間Tsc2に設定する。   On the other hand, if an affirmative determination is made in step S20, the process proceeds to step S24, and the short-circuit filter time Tsc is set to a second time Tsc2 that is shorter than the first time Tsc1.

ステップS22、S24の処理が完了した場合には、ステップS26に進み、コンパレータ48の出力信号Sigの論理が短絡フィルタ時間Tsc継続して「H」となったか否かを判断する。ステップS26において肯定判断された場合には、ステップS28に進み、ソフト遮断用スイッチング素子44をオン操作に切り替えてかつ、充電用スイッチング素子28、放電用スイッチング素子34及びクランプ用スイッチング素子36をオフ操作に切り替える。また、フェール信号FLを出力する処理も行う。ちなみに、クランプ処理が終了している場合、本ステップにおいてクランプ用スイッチング素子36をオフ操作に切り替える処理を行うことを要しない。   When the processes of steps S22 and S24 are completed, the process proceeds to step S26, and it is determined whether or not the logic of the output signal Sig of the comparator 48 continues to be “H” for the short circuit filter time Tsc. When an affirmative determination is made in step S26, the process proceeds to step S28, the soft shut-off switching element 44 is switched on, and the charge switching element 28, the discharge switching element 34, and the clamp switching element 36 are turned off. Switch to. Also, a process of outputting a fail signal FL is performed. Incidentally, when the clamping process has been completed, it is not necessary to perform the process of switching the clamping switching element 36 to the off operation in this step.

なお、上記ステップS26において否定判断された場合や、ステップS28の処理が完了した場合には、この一連の処理を一旦終了する。   If a negative determination is made in step S26, or if the process in step S28 is completed, this series of processes is temporarily terminated.

続いて、図11及び図12に、本実施形態にかかるソフト遮断処理の一例を示す。ここで、図11及び図12において、(a)はゲート電圧Vgeの推移を示し、(b)はセンス電圧Vseの推移を示し、(c)はソフト遮断用スイッチング素子44の操作状態の推移を示す。   Next, FIG. 11 and FIG. 12 show an example of the soft blocking process according to the present embodiment. 11 and 12, (a) shows the transition of the gate voltage Vge, (b) shows the transition of the sense voltage Vse, and (c) shows the transition of the operating state of the soft cutoff switching element 44. Show.

まず、図11を用いて、Type1の上下アーム短絡が生じる場合におけるソフト遮断処理について説明する。   First, with reference to FIG. 11, the soft cutoff process when the upper and lower arms of Type 1 are short will be described.

図示されるように、時刻t1において、充電処理によってゲート電圧Vgeが上昇し始める。これにより、その後、コレクタ電流Icが上昇し始め、センス電圧Vseも上昇し始める。   As illustrated, at time t1, the gate voltage Vge starts to increase due to the charging process. Thereby, thereafter, the collector current Ic starts to increase, and the sense voltage Vse also starts to increase.

その後、時刻t2において、ゲート電圧Vgeが短絡閾値SCに到達したと判断されることで、コンパレータ48の出力信号Sigの論理が「H」になったと判断される。その後、上記出力信号Sigの論理が第1の時間Tsc1継続して「H」になっていると判断される時刻t3において、ソフト遮断用スイッチング素子44がオン操作に切り替えられる。これにより、スイッチング素子S*#が強制的にオフ状態に切り替えられる。   Thereafter, at time t2, it is determined that the gate voltage Vge has reached the short-circuit threshold value SC, so that it is determined that the logic of the output signal Sig of the comparator 48 has become “H”. Thereafter, at the time t3 when it is determined that the logic of the output signal Sig is continuously “H” for the first time Tsc1, the soft cutoff switching element 44 is switched to the ON operation. As a result, the switching element S * # is forcibly switched to the off state.

続いて、図12を用いて、Type2の上下アーム短絡が生じる場合におけるソフト遮断処理について説明する。   Next, with reference to FIG. 12, the soft cutoff process when the upper and lower arm shorts of Type 2 occur will be described.

図示されるように、時刻t1において、充電処理によってゲート電圧Vgeが上昇し始める。その後、時刻t2において、ゲート電圧Vgeが所定電圧Vαに到達したと判断されることで、クランプ処理が開始される。クランク処理は、その後時刻t3まで実行される。   As illustrated, at time t1, the gate voltage Vge starts to increase due to the charging process. Thereafter, at time t2, when it is determined that the gate voltage Vge has reached the predetermined voltage Vα, the clamping process is started. The crank process is then executed until time t3.

クランプ処理が完了すると、スイッチング素子S¥#がその後フルオン状態とされる。その後、時刻t4において、ゲート電圧Vgeが短絡閾値SCに到達したと判断されることで、コンパレータ48の出力信号Sigの論理が「H」になったと判断される。その後、上記出力信号Sigの論理が第2の時間Tsc2継続して「H」になっていると判断される時刻t5において、ソフト遮断用スイッチング素子44がオン操作に切り替えられる。これにより、スイッチング素子S*#が強制的にオフ状態に切り替えられる。   When the clamping process is completed, the switching element S ¥ # is then brought into a full-on state. Thereafter, at time t4, it is determined that the gate voltage Vge has reached the short-circuit threshold SC, so that the logic of the output signal Sig of the comparator 48 is determined to be “H”. Thereafter, at time t5 when it is determined that the logic level of the output signal Sig remains “H” for the second time Tsc2, the soft cutoff switching element 44 is switched to the ON operation. As a result, the switching element S * # is forcibly switched to the off state.

以上説明したように、本実施形態では、スイッチング素子S¥#がフルオン状態とされる場合、短絡フィルタ時間Tscを第1の時間Tsc1から第2の時間Tsc2に短縮した。このため、短絡電流が検出されてから極力早期にスイッチング素子S¥#をオフ状態に切り替えることができる。これにより、スイッチング素子S¥#の信頼性の低下をいっそう好適に回避することができる。   As described above, in the present embodiment, when the switching element S ¥ # is in the full-on state, the short circuit filter time Tsc is shortened from the first time Tsc1 to the second time Tsc2. For this reason, switching element S ¥ # can be switched to the off state as soon as possible after the short-circuit current is detected. As a result, a decrease in the reliability of the switching element S ¥ # can be more preferably avoided.

(その他の実施形態)
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
(Other embodiments)
Each of the above embodiments may be modified as follows.

・「接続用スイッチング素子」の操作手法としては、上記第2の実施形態に例示したものに限らない。例えば、駆動制御部52に入力された操作信号g¥#がオン操作指令に切り替わってから一定時間経過後に接続用スイッチング素子58をオン操作する手法を採用してもよい。   The operation method of the “connection switching element” is not limited to the one exemplified in the second embodiment. For example, a method may be employed in which the connection switching element 58 is turned on after a predetermined time has elapsed since the operation signal g ¥ # input to the drive control unit 52 is switched to the on operation command.

・上記第2,第3の実施形態において、「接続用スイッチング素子」としては、MOSFETに限らず、例えばバイポーラトランジスタであってもよい。   In the second and third embodiments, the “connection switching element” is not limited to the MOSFET but may be a bipolar transistor, for example.

・「電流検出手段」としては、上記各実施形態に例示したものに限らない。例えば、コレクタ及びエミッタ間電圧Vceを検出する電圧検出手段(電圧センサ)をドライブユニットに備え、電圧センサの検出値に基づきコレクタ電流を検出するものであってもよい。   -"Current detection means" is not restricted to what was illustrated to said each embodiment. For example, the drive unit may be provided with voltage detection means (voltage sensor) for detecting the collector-emitter voltage Vce, and the collector current may be detected based on the detection value of the voltage sensor.

・上記第1の実施形態において、「整流素子」としては、ダイオードに限らない。要は、ダイオードと同様の機能を有する素子であれば、他の素子であってもよい。   In the first embodiment, the “rectifying element” is not limited to the diode. In short, any other element may be used as long as it has the same function as the diode.

・「蓄電手段」としてのコンデンサの一端が接続される「基準電位を有する部位」としては、エミッタに限らない。例えば、駆動用電源の出力電位(第1の端子T1の電圧Vom)よりも高い電位を有する部位であってもよい。この場合であっても、基準電位の安定によってコンデンサの端子間電位差が安定していれば、Type2の上下アーム短絡が生じる場合におけるゲート電圧Vgeの上昇を抑制することができる。   The “part having the reference potential” to which one end of the capacitor as the “storage means” is connected is not limited to the emitter. For example, it may be a part having a higher potential than the output potential of the driving power supply (the voltage Vom of the first terminal T1). Even in this case, if the potential difference between the terminals of the capacitor is stabilized due to the stabilization of the reference potential, an increase in the gate voltage Vge when the upper and lower arms of Type 2 are short-circuited can be suppressed.

・バイパス経路に接続される「蓄電手段」としてのコンデンサの数は、2個に限らず、それ以外の個数であってもよい。また、「蓄電手段」としては、コンデンサに限らない。要は、電荷を蓄積可能であり、コンデンサと同様な機能を有する手段であれば、他の手段であってもよい。   The number of capacitors as “power storage means” connected to the bypass path is not limited to two, but may be other numbers. Further, the “power storage means” is not limited to a capacitor. In short, any other means may be used as long as it is capable of accumulating charges and has a function similar to that of a capacitor.

・「駆動対象スイッチング素子」としては、IGBTに限らず、例えばMOSFETであってもよい。また、「駆動用電源」としては、絶縁電源に限らず、他の電源であってもよい。   The “driven switching element” is not limited to the IGBT, but may be a MOSFET, for example. The “drive power supply” is not limited to an insulated power supply, and may be another power supply.

20…電圧制御用スイッチング素子、22…電源用ダイオード、24…電源用コンデンサ、TW…トランス、S¥#…スイッチング素子、Lα…充電経路、Lβ…バイパス経路、54a,54b…第1,第2のコンデンサ、56…ダイオード。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 ... Switching element for voltage control, 22 ... Power supply diode, 24 ... Power supply capacitor, TW ... Transformer, S ¥ # ... Switching element, Lα ... Charging path, Lβ ... Bypass path, 54a, 54b ... First, second Capacitor of 56 ... diode.

Claims (10)

駆動対象スイッチング素子(S¥#)の開閉制御端子及び駆動用電源(TW,20,22,24,25)を接続し、該開閉制御端子に電荷を充電するための充電経路(Lα)と、
前記開閉制御端子及び前記駆動用電源を接続するバイパス経路(Lβ;Lγ)と、
前記バイパス経路に一端が接続されてかつ他端が前記駆動用電源の出力電位とは異なる基準電位を有する部位に接続され、電荷を蓄積可能な蓄電手段(54a,54b)と、
を備えることを特徴とする駆動対象スイッチング素子の駆動回路。
A charge path (Lα) for connecting the open / close control terminal of the drive target switching element (S ¥ #) and the drive power supply (TW, 20, 22, 24, 25) and charging the open / close control terminal;
A bypass path (Lβ; Lγ) connecting the open / close control terminal and the driving power source;
Power storage means (54a, 54b) capable of accumulating charge, one end connected to the bypass path and the other end connected to a portion having a reference potential different from the output potential of the driving power supply;
A drive circuit for a drive target switching element.
前記バイパス経路に設けられ、前記駆動対象スイッチング素子がフルオン状態とされる場合に前記蓄電手段及び前記開閉制御端子を接続する接続手段(56;58;70)を更に備えることを特徴とする請求項1記載の駆動対象スイッチング素子の駆動回路。   The connection means (56; 58; 70) which is provided in the bypass path and connects the power storage means and the open / close control terminal when the driving target switching element is in a full-on state. The drive circuit of the drive target switching element according to 1. 前記接続手段は、前記開閉制御端子から前記駆動用電源へと向かう方向の電流の流通を許容し、逆方向の電流の流通を阻止する整流素子(56)を備えることを特徴とする請求項2記載の駆動対象スイッチング素子の駆動回路。   The connection means includes a rectifying element (56) that allows a current flow in a direction from the open / close control terminal to the driving power supply and prevents a current flow in a reverse direction. The drive circuit of the drive object switching element of description. 前記接続手段は、
前記バイパス経路をオンオフする接続用スイッチング素子(58;70)と、
前記駆動対象スイッチング素子がフルオン状態とされる場合に前記接続用スイッチング素子をオン操作する接続操作手段(52)と、
を備えることを特徴とする請求項2記載の駆動対象スイッチング素子の駆動回路。
The connecting means includes
A switching element for connection (58; 70) for turning on and off the bypass path;
Connection operation means (52) for turning on the connection switching element when the drive target switching element is in a full-on state;
The drive circuit for a drive target switching element according to claim 2, comprising:
前記バイパス経路のインピーダンスは、前記充電経路のインピーダンスよりも低く設定されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の駆動対象スイッチング素子の駆動回路。   5. The drive circuit of the drive target switching element according to claim 1, wherein the impedance of the bypass path is set lower than the impedance of the charging path. 6. 前記充電経路に設けられ、該充電経路をオンオフする充電用スイッチング素子(28)と、
前記充電用スイッチング素子を操作する充電操作手段(52)と、
前記充電用スイッチング素子及び前記充電操作手段を有する集積回路(26)と、
を更に備え、
前記バイパス経路(Lβ)は、前記集積回路の外部に備えられることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の駆動対象スイッチング素子の駆動回路。
A charging switching element (28) provided in the charging path for turning on and off the charging path;
Charging operation means (52) for operating the charging switching element;
An integrated circuit (26) having the charging switching element and the charging operation means;
Further comprising
The drive circuit of the drive target switching element according to claim 1, wherein the bypass path (Lβ) is provided outside the integrated circuit.
前記充電経路に設けられ、該充電経路をオンオフする充電用スイッチング素子(62)と、
前記充電用スイッチング素子を操作する充電操作手段(52)と、
前記充電用スイッチング素子及び前記充電操作手段を有する集積回路(26)と、
を更に備え、
前記バイパス経路(Lγ)の一部は、前記集積回路内に備えられることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の駆動対象スイッチング素子の駆動回路。
A charging switching element (62) provided in the charging path for turning on and off the charging path;
Charging operation means (52) for operating the charging switching element;
An integrated circuit (26) having the charging switching element and the charging operation means;
Further comprising
The drive circuit of the drive target switching element according to claim 1, wherein a part of the bypass path (Lγ) is provided in the integrated circuit.
前記駆動用電源は、シリーズレギュレータ(72)を更に備えることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の駆動対象スイッチング素子の駆動回路。   The drive circuit for a drive target switching element according to any one of claims 1 to 7, wherein the drive power supply further includes a series regulator (72). 前記駆動対象スイッチング素子の入出力端子間に流れる電流を検出する電流検出手段(St,46)と、
前記電流検出手段によって検出された電流が閾値を規定時間継続して超えたことを条件として、前記駆動対象スイッチング素子を強制的にオフ状態に切り替える強制オフ手段(42,44,48,50,52)と、
を更に備え、
前記強制オフ手段は、前記駆動対象スイッチング素子がフルオン状態とされる場合、前記規定時間を短縮することを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の駆動対象スイッチング素子の駆動回路。
Current detection means (St, 46) for detecting a current flowing between the input and output terminals of the drive target switching element;
Compulsory off means (42, 44, 48, 50, 52) forcibly switching the drive target switching element to the off state on condition that the current detected by the current detection means has exceeded the threshold value for a specified time. )When,
Further comprising
9. The drive circuit for a drive target switching element according to claim 1, wherein the forced-off means shortens the specified time when the drive target switching element is in a full-on state. 10. .
前記駆動対象スイッチング素子は、直流電源(12)に並列接続された高電位側のスイッチング素子(S¥p)及び低電位側のスイッチング素子(S¥n)の直列接続体を備えることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の駆動対象スイッチング素子の駆動回路。   The driving target switching element includes a series connection body of a high-potential side switching element (S ¥ p) and a low-potential side switching element (S ¥ n) connected in parallel to the DC power source (12). The drive circuit of the drive object switching element of any one of Claims 1-9 to do.
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